راه حل کامل فرآیند جوش نقطه ای

01. فرآیند جوشکاری نقطه ای

همانطور که از نام آن پیداست، جوشکاری نقطه ای فرآیندی است برای گرم کردن و ذوب دو صفحه فلزی به صورت موضعی و سپس اعمال فشار برای تبلور مجدد قطعات ذوب شده و در نهایت به یک اتصال محکم بین صفحات فلزی می رسد. در تولیدات صنعتی، جوش نقطه ای عمدتاً برای اتصال، تقویت و اتصال ورق های فلزی استفاده می شود.

جوش نقطه ای عمدتاً در مناطق زیر اعمال می شود:

1. ساخت خودرو: می توان برای جوشکاری اجزای بدنه، شاسی، کاپوت موتور، پانل های درب و ساختارهای قاب استفاده کرد. به خصوص در همپوشانی و تثبیت قطعات مهر زنی ورق فلزی، فناوری جوش نقطه ای نقش مهمی ایفا می کند.

2. تولید باتری لیتیومی: برای جوشکاری الکترودهای مثبت و منفی باتری ها برای اطمینان از عملکرد ایمنی و عمر مفید آنها استفاده می شود.

3. هوافضا: به طور گسترده برای جوشکاری اجزای کلیدی مانند بدنه هواپیما، بال ها، موتورها و غیره استفاده می شود.

4. تولید لوازم خانگی: عمدتا برای جوشکاری و تثبیت سازه های صفحه نازک استفاده می شود. محصولاتی مانند کولر، یخچال، ماشین لباسشویی و غیره

5. صنعت قطعات الکترونیکی و الکتریکی: از فناوری جوش نقطه ای در جوشکاری کنتاکت های نقره بر روی کلیدهای مختلف و قطعات الکترونیکی استفاده می شود.

6. سایر زمینه های تولیدی صنعتی: علاوه بر زمینه های فوق الذکر، فناوری جوش نقطه ای نیز به طور گسترده ای در جوشکاری سازه های فلزی در صنایعی مانند خطوط لوله، ساختمان، کشتی، راه آهن و پتروشیمی استفاده می شود.

02. مشخصه

در حین جوشکاری نقطه ای، قطعات جوش داده شده یک مفصل لبه را تشکیل می دهند و بین دو الکترود فشرده می شوند. مشخصات اصلی آن به شرح زیر است:

1.سرعت جوش سریع: با توجه به اینکه جوش نقطه ای فقط محل اتصال موضعی را گرم می کند و زمان گرمایش کوتاهی دارد، سرعت جوش سریع و راندمان تولید بالاست.

2. کیفیت پایدار و قابل اعتماد: در حین جوشکاری نقطه ای، زمان گرمایش برای ناحیه اتصال بسیار کوتاه است و سرعت جوشکاری سریع است، بنابراین ناحیه تحت تأثیر حرارت کوچک است، تغییر شکل قسمت جوش داده شده کوچک است و ترک خوردن آن آسان نیست. در همین حال، با توجه به اینکه جوش نقطه ای فقط انرژی الکتریکی مصرف می کند و نیازی به مواد پرکننده، شار، گاز و غیره ندارد، کیفیت جوش پایدار و قابل اعتماد است.

3. درجه بالای مکانیزاسیون و اتوماسیون: دستگاه جوش نقطه ای یک سیستم کنترل خودکار را اتخاذ می کند که می تواند به تولید مداوم و خودکار دست یابد و کارایی تولید را بهبود بخشد. در عین حال، دستگاه های جوش نقطه ای از فشار الکترود برای جوشکاری استفاده می کنند که می تواند از خطاهای ناشی از عملیات دستی جلوگیری کند و از ثبات و ثبات کیفیت جوش اطمینان حاصل کند.

4. شدت کار کم: دستگاه های جوش نقطه ای به راحتی کار می کنند و دارای درجه بالایی از مکانیزاسیون و اتوماسیون هستند که در نتیجه شدت کار کمتری برای کارگران ایجاد می شود.

5. هزینه بالای تجهیزات: به دلیل جریان و فشار زیاد مورد نیاز برای جوشکاری با دستگاه های جوش نقطه ای، قدرت تجهیزات نسبتا بالا و هزینه آن بالاست. در این میان به دلیل استفاده از الکترود برای جوشکاری در دستگاه های جوش نقطه ای، هزینه مواد مصرفی الکترود نیز نسبتاً بالاست.

6. انجام آزمایش غیر مخرب بر روی نقاط جوش دشوار است: به دلیل زمان گرم شدن کوتاه و سرعت جوش سریع جوش نقطه ای، آزمایش غیر مخرب نقاط جوش مشکل است.

03. فرآیند عملیات

قبل از جوشکاری، سطح قطعه کار باید کاملا تمیز شود. روش متداول تمیز کردن، شستشوی اسیدی است که ابتدا در اسید سولفوریک گرم شده با غلظت 10 درصد ترشی می شود و سپس در آب داغ شستشو می شود. فرآیند جوشکاری خاص به شرح زیر است:

(1) اتصال قطعه کار را بین الکترودهای بالایی و پایینی دستگاه جوش نقطه ای قرار دهید و آن را محکم ببندید.

(2) الکتریسیته برای گرم کردن سطح تماس بین دو قطعه کار اعمال می شود که باعث ذوب موضعی و تشکیل یک هسته مذاب می شود.

(3) فشار را پس از قطع برق حفظ کنید، اجازه دهید هسته مذاب تحت فشار خنک و جامد شود و اتصالات لحیم ایجاد شود.

(4) فشار را بردارید و قطعه کار را خارج کنید.

04. عامل تأثیر

عوامل موثر بر کیفیت جوش عبارتند از: جریان جوشکاری و زمان انرژی دهی، فشار الکترود و انحراف جریان.

1. جریان جوشکاری و زمان انرژی

جوش نقطه ای را می توان به دو نوع تقسیم کرد: مشخصات سخت و مشخصات نرم، بر اساس میزان جریان جوشکاری و طول زمان برق رسانی. مشخصات عبور جریان بالا در مدت زمان کوتاه را مشخصات سخت می نامند که دارای مزایای بهره وری بالا، عمر طولانی الکترود و تغییر شکل اندک قطعات جوش داده شده است و برای جوشکاری فلزات با رسانایی حرارتی خوب مناسب است. مشخصاتی که از جریان کمتری برای مدت زمان طولانی تری استفاده می کند، مشخصات نرم نامیده می شود که بهره وری پایین تری دارد و برای جوشکاری فلزات با تمایل به خاموش شدن و سخت شدن مناسب است.

2. فشار الکترود

هنگام جوشکاری نقطه ای، فشار وارد شده به قطعه کار از طریق الکترود، فشار الکترود نامیده می شود. فشار مناسب الکترود می تواند تماس خوب بین فلز در ناحیه جوشکاری را تضمین کند، انتقال حرارت و همجوشی فلز را افزایش دهد. هنگامی که فشار زیاد باشد، می تواند انقباض و تخلخلی را که ممکن است در طول انجماد هسته جوش رخ دهد، از بین ببرد. اما کاهش مقاومت و چگالی جریان در طول فرآیند جوشکاری منجر به گرم نشدن کافی قطعه کار، کاهش قطر هسته جوش و کاهش استحکام اتصال جوش می شود. اندازه فشار الکترود را می توان بر اساس عوامل زیر انتخاب کرد:

(1) مواد جزء جوش داده شده. هرچه استحکام مواد در دمای بالا بیشتر باشد، فشار الکترود مورد نیاز بیشتر است. بنابراین، هنگام جوشکاری فولاد ضد زنگ و فولاد مقاوم در برابر حرارت، باید از فشار الکترود بالاتری نسبت به جوشکاری فولاد کم کربن استفاده شود.

(2) پارامترهای جوشکاری. هرچه مشخصات جوش سخت تر باشد، فشار الکترود بیشتر است.

3. انحراف

هنگام جوشکاری نقطه ای، جریانی که در خارج از مدار اصلی جوش می گذرد، شنت نامیده می شود. انحراف جریان را کاهش می دهد که از ناحیه جوش می گذرد و در نتیجه گرمایش ناکافی و کاهش قابل توجهی در استحکام نقطه جوش می شود که بر کیفیت جوش تأثیر می گذارد. عوامل مؤثر بر درجه انحراف عمدتاً شامل جنبه های زیر است:

(1) ضخامت جوش و فاصله بین نقاط جوش. با افزایش فاصله بین اتصالات لحیم کاری، مقاومت شنت افزایش یافته و درجه شنت کاهش می یابد. هنگام استفاده از فاصله نقطه معمولی 30-50 میلی متر، جریان شنت 25 تا 40 درصد از کل جریان را تشکیل می دهد و با کاهش ضخامت جوش، درجه شنت کاهش می یابد.

(2) وضعیت سطح اجزای جوش داده شده. در صورت وجود اکسید یا کثیفی روی سطح قطعات جوش داده شده، مقاومت تماس بین دو قسمت جوش داده شده افزایش می یابد و جریان عبوری از ناحیه جوش کاهش می یابد، یعنی درجه انحراف افزایش می یابد. قطعه کار را می توان ترشی، سندبلاست یا جلا داد.

05. اقدامات احتیاطی ایمنی

(1) سوئیچ پای دستگاه جوش باید دارای یک پوشش محافظ محکم برای جلوگیری از عملیات تصادفی باشد.

(2) محل تکالیف باید مجهز به یک بافل باشد تا از پاشش جرقه جلوگیری شود.

(3) جوشکاران باید در هنگام جوشکاری از عینک محافظ نور صاف، دستکش، لباس کار و غیره استفاده کنند.

(4) مکانی که دستگاه جوش قرار می گیرد باید خشک نگه داشته شود و زمین باید با صفحات ضد لغزش پوشانده شود.

(5) پس از اتمام کار جوشکاری، برق باید قطع شود و کلید آب خنک کننده باید قبل از خاموش شدن به مدت 10 ثانیه تمدید شود. هنگامی که دما پایین است، آب انباشته شده در مسیر آب نیز باید تخلیه شود تا از یخ زدگی جلوگیری شود.